蔗汁蒸發(fā)罐液位自動控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液位自動控制系統(tǒng)，尤其涉及糖廠蒸發(fā)罐的液位自動控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]蔗汁蒸發(fā)過程是糖廠生產過程耗汽量最大的工段，占全廠總耗汽量的70%以上，雖然耗汽量大，但產生的汁汽量也大，由于是多效蒸發(fā)，蒸汽利用率高，同時根據(jù)各效汁汽壓力、溫度相應地為煮糖、加熱設備提供熱能。蒸發(fā)工段是糖廠熱力系統(tǒng)的中心，它既是高溫蒸汽的消耗者，也是低溫蒸汽(汁汽)的供應站，同時，還是鍋爐入爐水及其它生產工藝用水的主要來源，所以蒸發(fā)過程又有糖廠第二鍋爐之稱。因此，實施蒸發(fā)站各參數(shù)(壓力、溫度、液位及濃度)自動控制及蒸發(fā)過程熱能優(yōu)化決策管理，是糖廠節(jié)能降耗的重要舉措
液位測量在制糖蒸發(fā)生產過程中有較重要的作用。糖汁在蒸發(fā)罐內的液面過高時，不但會使糖汁的循環(huán)速度減慢，還由于靜壓增加，使加熱蒸汽和糖汁之間的有效溫差降低，從而降低了蒸發(fā)強度。糖汁液面越高，這種影響就越大，因此，采用低液面蒸發(fā)，可以減少靜壓溫差損失。但蒸發(fā)罐的液面過低，則又容易出現(xiàn)加熱面露空，引起糖汁焦化和糖分分解，造成糖分損失，故蒸發(fā)罐液面應保持在合適的位置。測量及控制蒸發(fā)罐液面對保持正常生產及最佳蒸發(fā)效率有重要作用。
[0003]目前有些糖廠的蒸發(fā)工段采用以下方式來控制:操作人員根據(jù)以往的經驗目測液面，并手動調節(jié)閥門來控制液位的高度。這無疑給工人帶來很大的不便利，增加了他們的勞動強度。手動控制除了增加員工的勞動強度外，還使液位控制產生很大的滯后現(xiàn)象，降低了整個蒸發(fā)系統(tǒng)的傳熱效率。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對目前糖廠蒸發(fā)過程控制及管理存在的缺陷，利用現(xiàn)代化的PLC技術和高精度的自動化儀器，為蒸發(fā)過程提供一套自動化控制系統(tǒng)，有效提高蒸發(fā)過程控制的可控性和可靠性，提高經濟效益，減少誤操作，降低事故率。
[0005]本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)場采集到的各種參數(shù)和工藝要求，對糖漿濃度實現(xiàn)精確控制，有效降低能耗和穩(wěn)定糖漿濃度；實時監(jiān)測和控制各用汽設備蒸汽、蒸發(fā)罐的熱效能等參數(shù)，對蒸發(fā)過程熱力方案進行優(yōu)化的決策管理，提高蒸發(fā)過程熱效能，達到了節(jié)能降耗的目的。
[0006]本發(fā)明提供的技術方案是:
蔗汁蒸發(fā)罐液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于，是對糖廠蔗汁蒸發(fā)罐的蔗汁濃縮蒸發(fā)進行自動控制的裝置，其特征在于，在蒸發(fā)罐內設置液位傳感器、溫度傳感器和蒸汽壓力傳感器，在蒸發(fā)罐附屬裝置安裝蔗汁錘度傳感器，在蒸發(fā)罐液位計、蔗汁輸入泵、輸出泵和蒸汽進口閥旁安裝攝像頭，在中心操作控制室內安裝計算機、PLC控制器和視頻監(jiān)測設備，液位傳感器、溫度傳感器、蒸汽壓力傳感器和錘度傳感器將蒸發(fā)罐內蔗汁液位、錘度、溫度和蒸汽壓力的相關數(shù)據(jù)輸送到中心操作控制室的計算機，由計算機將數(shù)據(jù)轉成輸出信號傳送到PLC控制器的存儲器，經中央處理器根據(jù)存儲器中預設的程序對輸入信號進行判斷和處理，控制進料閥；通過錘度計測量蔗汁的溫度、液位、實時錘度和蒸汽壓力，并將測量值傳入PLC控制器，用PLC控制器控制蔗汁進料閥門、進入蒸發(fā)罐的加熱蒸汽量；同時PLC通過通信方式將糖漿的實時錘度值、壓力值、液位傳輸?shù)饺藱C界面顯示，運行人員也可通過與人機界面連接的觸摸屏對PLC控制器編程，控制整個系統(tǒng)。
[0007]視頻監(jiān)測設備包括顯示器、報警裝置、數(shù)字視頻存儲系統(tǒng)錄像主機、光端機。
[0008]蔗汁錘度傳感器是安裝一個浮球，然后通過檢測浮球在糖漿中的浮力，并將此浮力值與該浮球在純凈水中所受到的浮力進行比較即可得出糖漿的密度，當系統(tǒng)檢測出浮球在糖漿中所受到的浮力后，通過傳感器將檢測值傳送給PLC，PLC接收到電子秤的檢測值后計算出糖漿的密度值，然后根據(jù)密度值算出其對應的錘度值，并通過變送器將信號傳輸至PLC控制器。
[0009]變送器能將壓力、錘度、液位信號轉換成電信號，傳入PLC控制器進行綜合調節(jié)，通過調節(jié)閥或開關閥給出蒸發(fā)罐需要的蒸汽壓力、控制糖漿錘度和液位。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明能使糖漿不易堵塞，方便維修。儀表運行穩(wěn)定可靠。
[0011]2、本發(fā)明采用了 PLC控制和視頻監(jiān)控設備，在液位控制及工藝參數(shù)監(jiān)視方面，不但提高了自動化程度，精準度也得到了很大的提升。
[0012]3、本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)場采集到的各種參數(shù)、全廠熱力半衡方案和工藝要求，對糖漿濃度實現(xiàn)精確控制，有效降低能耗和穩(wěn)定糖漿濃度；實時監(jiān)測和算出各用汽設備蒸汽以及各效蒸發(fā)罐的熱效能等參數(shù)，對蒸發(fā)過程熱力方案進行優(yōu)化的決策管理，提高蒸發(fā)過程熱效能，達到了節(jié)能降耗的目的。
[0013]4、本發(fā)明可以降低運行人員的勞動強度，提高效率和自動化程度。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明控制裝置的設計原理圖。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]本實施例通過在蒸發(fā)罐內設置液位傳感器、溫度傳感器和蒸汽壓力傳感器，在蒸發(fā)罐附屬裝置安裝蔗汁錘度傳感器，在蒸發(fā)罐液位計、蔗汁輸入泵、輸出泵和蒸汽進口閥旁安裝攝像頭，在蒸發(fā)罐上方安裝監(jiān)測探頭，在中心操作控制室設有觸摸屏、PLC控制器和視頻監(jiān)測設備，液位傳感器、溫度傳感器、蒸汽壓力傳感器和錘度傳感器通過變送器與PLC控制器通信，PLC控制器通過電機連接蔗汁進料管道和蒸汽管道，同時PLC控制器與觸摸屏連接；監(jiān)測探頭與光端機、數(shù)字視頻存儲系統(tǒng)錄像主機和顯示器連接，光端機與報警裝置連接。
[0018]變送器包括液位變送器、溫度變送器和壓力變送器。
[0019]視頻監(jiān)測設備包括顯示器、報警裝置、數(shù)字視頻存儲系統(tǒng)